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DCS控制系統(tǒng)的功能組成

  典型的DCS體系結構分為三層，第一層為分散過程控制級；第二層為集中操作監(jiān)控級；第三層為綜合信息管理級。層間由高速數據通路HW和局域網絡LAN兩級通信線路相連，級內各裝置之間由本級的通信網絡進行通信聯(lián)系。

  第一層：分散過程控制級

  分散過程控制級是DCS的基礎層,它向下直接面向工業(yè)對象，其輸入信號來自于生產過程現場的傳感器（如熱電偶、熱電阻等）、變送器（如溫度、壓力、液位、流量等）及電氣開關（輸入觸點）等，其輸出去驅動執(zhí)行器（如調節(jié)閥、電磁閥、電機等），完成生產過程的數據采集、閉環(huán)調節(jié)控制、順序控制等功能；其向上與集中操作監(jiān)控級進行數據通信，接收操作站下傳加載的參數和操作命令，以及將現場工作情況信息整理后向操作站報告。

  構成這一級的主要裝置有：現場控制站，可編程控制器，智能調節(jié)器及其它測控裝置。

  1、.現場控制站

  現場控制站具有多種功能——集連續(xù)控制、順序控制、批量控制及數據采集功能為一身。（1）現場控制站的硬件構成現場控制站一般是標準的機柜式機構，柜內由電源、總線、I/O模件、處理器模件、通信模件等部分組成。一般在機柜的頂部裝有風扇組件，其目的是帶走機柜內部電子部件所散發(fā)出來的熱量；機柜內部設若干層模件安裝單元，上層安裝處理器模件和通信模件，中間安裝I/O模件，最下邊安裝電源組件。機柜內還設有各種總線，如電源總線，接地總線，數據總線，地址總線，控制總線等等?，F場控制站的電源不僅要為柜內提供電源，還要為現場檢測器件提供外供電源，這兩種電源必須互相隔離，不可共地，以免干擾信號通過電源回路耦合到I/O通道中去。

  一個現場控制站中的系統(tǒng)結構，包含一個或多個基本控制單元，基本控制單元是由一個完成控制或數據處理任務的處理器模件以及與其相連的若干個輸入／輸出模件所構成的（有點類似于IPC）?；究刂茊卧g，通過控制網絡Cnet 連接在一起，Cnet 網絡上的上傳信息通過通信模件，送到監(jiān)控網絡Snet，同理Snet 的下傳信息，也通過通信模件和Cnet 傳到各個基本控制單元。在每一個基本控制單元中，處理器模件與I/O模件之間的信息交換由內部總線完成。內部總線可能是并行總線，也可能是串行總線。近年來，多采用串行總線 。

  （2）現場控制站的軟件功能

  現場控制站的主要功能有6種，即數據采集功能、DDC控制功能、順序控制功能、信號報警功能、打印報表功能、數據通信功能：

  數據采集功能：對過程參數，主要是各類傳感變送器的模擬信號進行數據采集、變換、處理、顯示、存儲、趨勢曲線顯示、事故報警等。

  DDC控制功能：包括接受現場的測量信號，進而求出設定值與測量值的偏差，并對偏差進行PID控制運算，最后求出新的控制量，并將此控制量轉換成相應的電流送至執(zhí)行器驅動被控對象。

  順序控制功能：通過來自過程狀態(tài)輸入輸出信號和反饋控制功能等狀態(tài)信號，按預先設定的順序和條件，對控制的各階段進行順序控制。

  信號報警功能：對過程參數設置上限值和下限值，若超過上限或下限則分別進行越限報警；對非法的開關量狀態(tài)進行報警；對出現的事故進行報警。信號的報警是以聲音、光或CRT屏幕顯示顏色變化來表示。

  打印報表功能：定時打印報表；隨機打印過程參數；事故報表的自動記錄打印。

  數據通信功能：完成分散過程控制級與集中操作監(jiān)控之間的信息交換。